Střední průmyslová škola Praha 10 Na Třebešíně 2299 učební texty SOUSTRUŽNA II. ročník sepsal: RYNEŠ Pavel
Bezpečnost práce na soustružně Definice bezpečnosti práce mám jistotu, že svojí prací neohrožuji sebe ani druhé pracovníky. 1. Dbáme na správné pracovní oblečení. 2. Na pracovišti udržujeme neustále pořádek. 3. Při práci dodržujeme správný pracovní postup a používáme ochranné pomůcky. 4. Vždy provádíme správné upnutí nástroje a obrobku. 5. Nikdy nesaháme na pohyblivé části strojů a na třísky vzniklé obráběním. Dáváme pozor na možné zachycení rotační součástí stroje. 6. Každou manipulaci s obrobkem, jeho měření, úklid a mazání stroje provádíme za jeho klidu. 7. Jakoukoliv závadu na stroji nebo zařízení okamžitě nahlásíme vyučujícímu. 8. Nikdy neodstraňujeme bezpečnostní kryty ze strojů a zařízení. 9. Je přísně zakázáno manipulovat se strojním a elektrickým zařízením bez vědomí a souhlasu vyučujícího. 10. Spuštěný stroj nenecháváme bez dozoru 11. Je zakázáno opouštět bez dovolení určené pracoviště.
Úvod do vyučování na soustružně Soustružení je třískové obrábění vnějších a vnitřních rotačních ploch Soustružnické nože jsou vyrobeny: rychlořezná ocel slinutý karbid cermet řezná keramika kubický nitrid boru polykrystalický diamant Soustružnické nože dělíme podle: materiálu polohy ostří druhu práce na hrubovací a hladící Soustružnické nože upínáme do osy pomocí podložek, které končí zároveň s nožovou hlavou Soustružnický nůž je vyložen co nejméně Obrobky upínáme: do univerzálního sklíčidla do kleštiny mezi hroty na lícní desku Obrobek by měl vyčnívat co nejméně!!! Bližší informace učební texty!!! I. ročník STROJNÍ DÍLNA Hrotový soustruh SV18RA vřeteník suport koník nortonova skříň lože nohy soustruhu vana na odpad nádrž na chladicí kapalinu
Řezné podmínky Čelní a podélné soustružení D n v 1000 v = řezná (obvodová) rychlost (m/min) závisí mj. na materiálu nástroje, materiálu obrobku a velikosti třísky!!! D = průměr obrobku (mm)!!! n = otáčky, které řadíme na soustruhu (ot/min) Nástroje - nejčastěji se používají nástroje s VBD (vyměnitelné břitové destičky), které umožňují soustružit A. podélným posuvem k vřetenu (podélné) osa Z B. příčným posuvem (čelní) osa X C. podélným a příčným posuvem D. podélným posuvem k vřetenu a od vřetene A B C D Čelní soustružení čelním soustružením mimo jiné zkracujeme obrobek na délku Řezné podmínky Čelní soustruh Čelní (lícní) soustruh o při čelním soustružení se obráběný průměr zmenšuje a otáčky by měly být plynule zvyšovány o rozsah otáček stroje je omezen (zvláště u obrobků o malém průměru) o konvenční soustruhy neumožňují plynule zvyšovat otáčky určen k soustružení krátkých obrobků o velkém průměru má velkou točnou výšku, krátké lože a nemá koníka obrobek je upnut na lícní desce obtížné vyrovnávání těžkých obrobků nepravidelné obrobky vyvažujeme váha lícní desky značně namáhá přední ložisko vřetena Svislý soustruh - karusel výhodnější než lícní soustruh obrobek je upnut vodorovně Svislý soustruh - karusel
Soustružení podélné například zmenšování průměru do určité vzdálenosti (tzv. osazení) posuv nástroje směřuje obvykle k vřetenu vlivem zaoblení špičky nože je v místě přechodu rádius (problém se řeší zápichem) aby nedocházelo k hromadění třísek, měly by být řezy rozdílné délky (A) poslední řez by měl být proveden kolmo a najednou (B) A B pro usnadnění práce při čelním a válcovém soustružení využíváme dorazů soustružnický nůž by měl být vyložen z upínací hlavy co nejméně pro soustružení je důležitá tuhost stroje a nástroje (nedochází k vibracím) obrobek nejdříve hrubujeme maximální možná tříska a rychlost posuvu obrábění na čisto - hlazení malá tříska, malý posuv, vysoká řezná rychlost Chlazení - slouží k lepšímu obrábění a ke snížení opotřebení nástroje - druh a způsob chlazení závisí na: materiálu obrobku materiálu nástroje možnostech stroje a nástroje - způsoby chlazení vnitřkem nástroje na břit z vnějšku o gravitací (samospádem) o pod tlakem - druhy chlazení kapalinou olejovou mlhou vzduchem bez chlazení!!! při chlazení některých materiálů (např. elektron) je třeba dbát zvýšené opatrnosti!!!
Navrtávání středících důlků Důvody navrtávání pro upnutí mezi hroty pro vystředění vrtáku středící vrták typ A Středící vrtáky (viz. tabulky) o jsou normalizované nástroje označené velkými písmeny abecedy o liší se ochranným kuželem a vrcholovým úhlem o velikost nástroje je dána průměrem obrobku o upínáme do sklíčidla Kótování A. důlek může a nemusí na obrobku zůstat B. důlek musí na obrobku zústat C. důlek nesmí na obrobku zůstat Označení středících důlků na výkresech ISO 6411 B 2,5/8 A B C norma provedení průměry!!! pozor na řezné podmínky D = ø středícího vrtáku!!!
Vrtání na soustruhu Vrtání můžeme provádět do plného materiálu nebo můžeme díru zvětšit na požadovaný průměr. Vrtáky a ostatní nástroje pro výrobu děr upínáme do koníka. Nástroje pro vrtání - rychlořezná ocel HSS může být povlakován nitridem titanu TiN (vyšší odolnost) W N H - karbidové nástroje šroubovitý vrták (nejčastěji dvoubřitý) o různé délky např. do 3xD (max. hloubka vrtání 3 x průměr vrtáku) o různý vrcholový úhel např. 118 pro uhlíkovou ocel (viz. tabulky) o před vrtáním je nutno navrtat středícím vrtákem (neplatí pro vrtáky se speciální geometrií ostření) o různý typ šroubovice normální - typ N - pro běžné kovy povlovná - typ W - pro měkké a tuhé strmá - typ H pro tvrdé a houževnaté rovná - pro hliník monolitní karbidový vrták o do průměru cca 20 mm vrták s vyměnitelnými břitovými destičkami (VBD) vrták s VBD o různé délky o není nutno provádět navrtání o na CNC strojích lze použít i pro čelní a podélné soustružení vrták ze slinutého karbidu s vyměnitelnou vrtací špičkou o při výměně vrtací špičky není nutno seřizovat multifunkční vrták pro malé obrobky výměna vrtací špičky o pro CNC stroje o umožňuje vrtat, soustružit (podélně), profilovat a některé typy i řezat závit (60 ) dělový vrták pro velmi hluboké otvory, není samostředícím nástrojem je nutno předvrtat vodící díru vrtací hlava stopka unašeč dělový vrták profil
Nástroje pro zahlubování záhlubníky srážíme hrany nebo zahlubujeme otvor např. pro hlavy šroubů A. válcový záhlubník B. kuželový záhlubník A B nástroje sdružené vrták se záhlubníkem A. pevné B. nastavitelné A B Řezné podmínky D n v 1000 v = řezná (obvodová) rychlost (m/min) závisí mj. na materiálu nástroje, materiálu obrobku a velikosti třísky!!! D = průměr vrtáku nebo záhlubníku (mm)!!! n = otáčky, které řadíme na soustruhu (ot/min) Upínání vrtáků a záhlubníků - upínáme do koníka s válcovou stopkou do sklíčidla s kuželovou stopkou o do pinoly koníka (je-li odpovídající kužel) o pomocí redukce (není-li odpovídající kužel) obě stopky lze upínat do rychloupínací hlavy (pevné pouzdro) pevné pouzdro volné pouzdro jen pro výstružník rychloupínací hlava
Vyhrubování a vystružování Vyhrubování operace před vystružováním zpřesňuje rozměr (setiny mm) zlepšuje geometrii díry a kvalitu povrchu může být nahrazeno přesným vnitřním soustružením nástrčný výstružník výhrubníky používají se od ø10 mm monolitní se stopkou nástrčný na upínací trn Vystružování výhrubník výstružníky o zpřesňuje rozměr (tisíciny mm) o zlepšuje geometrii díry a kvalitu povrchu nástroj z rychlořezné oceli monolitní se stopkou nástrčný na trn nástroj ze slinutých karbidů karbidové se stopkou jednobřité s VBD s vyměnitelnou hlavicí výstružník HSS výstružník loupací speciální nástroje pro vystružování výstružník rozpínací stavitelné rozpínací kuželové například pro kuželové kolíky loupací pro průchozí otvory houževnatých materiálů Měření - kalibrem výstružník s hlavicí Technologický postup vystružované díry kalibr o navrtat středícím vrtákem o vyvrtat vrtákem o vyhrubovat výhrubníkem o srazit hranu o vystružit výstružníkem o zkontrolovat kalibrem!!! průměr vrtáku, výhrubníku a výstružníku je dán tabulkami!!! Chlazení obdobně jako u vrtání, optimálně vnitřkem nástroje Řezné podmínky obdobně jako u vrtání!!! D = ø nástroje!!! Značení vystružované díry například: ø20h7 (H7 = tolerance viz. tabulky)
Soustružení zápichů a upichování materiálu Upichování oddělování materiálu upichovací nůž koná přímočarý posuvný pohyb kolmo na osu obrobku průměr obrobku se zmenšuje a otáčky by se měly plynule zvyšovat vlivem řezné síly se obrobek odlomí dříve, než se dokončí úplné upíchnutí (na obrobku zůstává výstupek) výstupek můžeme zmenšit podepřením obrobku Nastavení nástroje vždy kolmo k ose obrobku ostří nástroje musí být v ose obrobku!!! nůž nad osou může být příčinou zlomení nože!!!!!! nůž pod osou může být příčinou zlomení nože, neupíchnutí nebo velkého výstupku po upíchnutí!!! Zapichování - výroba drážek Zápich může být A B C A. vnější B. vnitřní C. čelní zapichovací nůž koná stejný pohyb jako nůž upichovací, ale jen do hloubky zápichu zápichy jsou normalizovány a jsou různých tvarů (viz. tabulky) Kótování o označení zápichu (drsnost povrchu Ra = 6,3 µm) F 2,5 x 0,3 tvar šířka hloubka o označení zápichu s odlišnou drsností F 2,5 x 0,3 Ra 1,6!!! hloubka řezu (HR) je závislá na šířce nože (SR)!!!!!! pro běžné obrábění oceli karbidovými noži je optimální HR = SR x 8!!!
Vnitřní soustružení soustružení děr lze provádět do plného materiálu (musí být použit odpovídající nástroj) nebo můžeme upravit předvrtanou díru vnitřní nůž upínáme podél osy Z soustruhu dáváme pozor, aby nůž odpovídal velikosti otvoru dáváme pozor na správný směr odečítání hodnot na příčném suportu vnitřní soustružení ve slepé díře přináší problém s odstraňováním třísek o je výhodné začít zápichem u zadní stěny a soustružit z vnitřku ven nebo nástrojem vyjet ven a soustružit k zápichu - řezné podmínky o pro stanovení otáček počítáme s průměrem díry - soustružení hlubokých děr při velkém vyložení nástroje dochází k vibracím, a tím k větší drsnosti povrchu a nepřesnému rozměru otvorů nástroje vrtací tyče nůž se na tyči zajišťuje mechanicky soustružení antivibračními tyčemi hlubokovrtací hlavice pro velké otvory až do hloubky 100xD o jednotrubkový systém (metoda BTA) o dvoutrubkový (ejektorový) systém jednotrubkový systém princip dvoutrubkového systému
Řezání závitu závitníky a kruhovými čelistmi (očky) při řezání závitu zpravidla mažeme (závisí na materiálu obrobku) nástroj musí být veden v ose závitu nástroje vnitřní závit - závitníky z HSS (možno povlakované), karbidové třískové závitníky o strojní o strojní maticové o sadové (pro slepé díry) beztřískové závitníky o tvářecí zuby závitníku se vytlačují do materiálu (vlákna se pěchují). Předvrtaný otvor je větší a přesnější. Použití je omezeno materiálem obrobku a stoupáním (menší než 3mm) vnější závit závitová kruhová čelist (očko) volba správného nástroje o druh závitu (např. metrický) o stoupání závitu o pravořezný nebo levořezný upnutí nástroje o do vratidla o do sklíčidla o do závitových hlav s reversem o do různých přípravků kruhová čelist očko s vratidlem Postup při řezání vnitřního závitu závitníkem vyvrtat díru (průměr viz. tabulky) srazit hranu vložit nástroj do díry (vratidlo podepřít hrotem v pinole koníka a opřít o nožovou hlavu) namazat (závisí na materiálu obrobku) spustit soustruh (pozor na volbu správných otáček) pinolou koníka udržovat nástroj v ose díry po vyřezání závitu vypnout soustruh a odjet koníkem spustit opačné otáčky na soustruhu a vytočit nástroj očistit a zkontrolovat kalibrem Postup při řezání vnějšího závitu pomocí závitové kruhové čelisti (očka) zvolit správnou velikost průměru válce srazit hranu nástroj vložit do vratidla nasadit nástroj na obrobek (vratidlo podepřít pinolou koníka a opřít o nožovou hlavu) namazat (závisí na materiálu obrobku) spustit soustruh (pozor na volbu správných otáček) pinolou koníka udržovat nástroj v ose obrobku po vyřezání závitu vypnout soustruh a odjet koníkem spustit opačné otáčky na soustruhu a vytočit nástroj očistit a zkontrolovat kalibrem
Další stroje pro soustružení obrobky mohou být upínány ručně, pneumaticky nebo hydraulicky u CNC strojů lze obrábět ve více osách Revolverové soustruhy o pro sériovou výrobu o umožňují obrábět více operací na jedno upnutí o revolverová hlava umožňuje upnutí více nástrojů Soustružnické poloautomaty a automaty možno vícevřetenové o vačkové o kopírovací o programovatelně řízené o u automatů podávací zařízení pro upínání (nejčastěji) tyčového materiálu CNC soustruhy jednoúčelový CNC stroj o jednovřetenové nebo dvouvřetenové o lze využít poháněné nástroje CNC obráběcí centra víceúčelové CNC stroje o univerzálnost obrábění